Julien Bobroff*, The Conversation FR, 14 de abril de 2019
He estado popularizando la física cuántica, mi área de investigación, desde hace muchos años. El público en general encuentra el tema fascinante y las portadas de libros y revistas a menudo recurren a su misterio. Han surgido varios conceptos erróneos en esta área de la física y mi propósito aquí es analizar los hechos para desacreditar siete de estos mitos. No se preocupe, no necesita saber mucho sobre física cuántica para leer este artículo. En general, explicaré lo que no es la física cuántica, en lugar de lo que es …
- “La física cuántica tiene que ver con la incertidumbre”
¡Incorrecto! La física cuántica es probablemente la disciplina científica más precisa jamás creada por la humanidad. Puede predecir ciertas propiedades con una precisión extrema, hasta 10 decimales, que los experimentos posteriores confirman exactamente.
Este mito se originó en parte en el “principio de incertidumbre” de Werner Heisenberg . Mostró que hay un límite en la precisión con la que se pueden medir dos cantidades, por ejemplo, la velocidad de una partícula y su posición, simultáneamente. Cuando la física cuántica se utiliza para calcular otras cantidades, como la energía o la propiedad magnética de los átomos, su precisión es asombrosa.
- “La física cuántica no se puede visualizar”.
La física cuántica describe objetos que a menudo son “extraños” y difíciles de poner en imágenes: funciones de onda, estados superpuestos, amplitud de probabilidad, números complejos, por nombrar solo algunos. La gente suele decir que solo se pueden entender con ecuaciones y símbolos matemáticos. Y, sin embargo, los físicos siempre lo representamos cuando lo enseñamos y lo popularizamos. Utilizamos gráficos, dibujos, metáforas, proyecciones y muchos otros dispositivos. Lo que es igual de bueno, porque los estudiantes e incluso los físicos cuánticos veteranos como nosotros necesitamos una imagen mental de los objetos que están siendo manipulados. La parte contenciosa es la precisión de estas imágenes, ya que es difícil representar un objeto cuántico con precisión.
Trabajando en conjunto con diseñadores, ilustradores y creadores de video, el equipo de investigación de Física Reimaginada busca “dibujar” la física cuántica en todas sus formas: actividades de plegado, novelas gráficas, esculturas, animaciones en 3D, y así sucesivamente.
- “Incluso los científicos no entienden realmente la física cuántica”
Uno de los líderes en el campo, el propio Richard Feynman dijo: “Creo que puedo decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica”. Pero luego añadió de inmediato: “Voy a decirles cómo se comporta la naturaleza”. Niels Bohr, Uno de los padres fundadores de la disciplina, ofrece un buen resumen: “Aquellos que no se sorprenden cuando se encuentran con la teoría cuántica no pueden haberlo entendido”.
Los físicos entienden lo que hacen cuando manipulan el formalismo cuántico. Solo necesitan adaptar sus intuiciones a este nuevo campo y sus paradojas inherentes.
- “Unos cuantos teóricos brillantes propusieron todo el concepto de la física cuántica”
Toda la historia de la física cuántica muestra exactamente lo contrario: desde el principio, los experimentos de laboratorio arrojaron resultados inesperados, como el efecto fotoeléctrico, la radiación del cuerpo negro, el espectro de emisión de luz de los átomos. Sólo más tarde entraron en escena los brillantes teóricos, cuando Albert Einstein, Max Planck, Niels Bohr y otros intentaron dar explicaciones.
Siguieron otros experimentos fundamentales, incluidos electrones que rebotaban extrañamente en el níquel, átomos de plata extrañamente desviados por un campo magnético, un metal perfectamente conductor a bajas temperaturas y así sucesivamente. Las teorías y los conceptos volvieron a surgir una vez más: se introdujeron la dualidad, el giro o la superconductividad. Los intercambios altamente productivos entre la teoría y la práctica son los elementos en los que se basa la física. Los experimentos generalmente son los primeros, excepto en muy pocos casos.
- “Einstein fue el peor enemigo de la física cuántica”
El pobre Albert Einstein a menudo se describe como un opositor virulento de la física cuántica, probablemente debido a su famosa cita: “Dios no juega a los dados con el universo”. Sin embargo, no estaba en contra y, además, ¡lo creó! En 1905, Einstein escribió su artículo fundacional, “Desde un punto de vista heurístico sobre la producción y la transformación de la luz” , basado en el trabajo de Max Planck . En él, propuso que la luz estaba hecha de cuerpos pequeños, individuales y cuantificados, llamados fotones. Esto es lo que le ganó el Premio Nobel, de hecho, no su trabajo sobre la teoría de la relatividad.
Einstein probablemente se ganó esa reputación debido a sus discusiones con Niels Bohr , especialmente sobre la idea de la interpretación y la realidad cuántica, ya que no aceptó el concepto de no localidad. Más tarde, los experimentos sobre el enredo y la violación del teorema de Bell demostraron que estaba equivocado y demostraron la ausencia de variables ocultas. Einstein apreció plenamente la relevancia de la física cuántica, solo tuvo algunos problemas con algunas de sus implicaciones, especialmente en lo que respecta a la localidad.
- “La física cuántica no tiene uso práctico”
La física cuántica es probablemente la disciplina más útil en la física moderna: una vez que los físicos entendieron cómo funcionaban la luz, los átomos y los electrones, podían manipularlos. Láseres, resonancias magnéticas en hospitales, LED, memorias flash, discos duros, y sobre todo el transistor y la electrónica, todas estas tecnologías fueron inventadas por físicos cuánticos.
- “La física cuántica podría explicar ciertas terapias alternativas y otros misterios”
Muchas personas que creen en los fenómenos paranormales y en ciertas “terapias” afirman estar inspiradas por la física cuántica. El indio estadounidense Deepak Chopra es uno de los defensores más famosos de este enfoque. Ha desarrollado un tipo de misticismo cuántico en el que una espiritualidad de la pseudo-Nueva Era encuentra sus credenciales en la jerga científica, como la “esencia humana del cuerpo cuántico”, el “campo localizado de energía e información con circuitos de retroalimentación cibernética” y la “armonización del Cuerpo mecánico cuántico”. Luego pretende establecer relaciones cuánticas entre la mente, la conciencia, la materia y el universo. Las “terapias cuánticas” también ofrecen protocolos de atención basados en el cuerpo visto como “un campo de energía y vibración”, que albergan “estados vibrantes” y “biorresonancias”.
Esto es deshonesto en dos aspectos. El primer truco consiste en utilizar términos científicos para mistificar la física cuántica, cuando de hecho no hay misterio. Los experimentos de laboratorio y la vida cotidiana han demostrado su validez. Por otro lado, ninguno de los fenómenos descritos por estas terapias o creencias tiene una base científica. Por encima de todo, las palabras denotan significados muy precisos en la física cuántica y están totalmente mal utilizadas en estas pseudociencias.
Se puede encontrar más trampa cuando las propiedades cuánticas se extrapolan a una escala humana. Para ser absolutamente claros, las propiedades cuánticas, como la superposición de estados o la cuantificación, no se aplican en el mundo vivo a escala humana. Serge Haroche, ganador del Premio Nobel 2012, lo demostró con sus experimentos. Cuando un objeto interactúa demasiado con su entorno y se vuelve demasiado grande, ya no es un objeto cuántico.
Sin embargo, no me gustaría juzgar a aquellos que desean probar este enfoque, que pertenece al ámbito de la creencia, no a la ciencia. Todo el mundo puede hacer lo que quiera, por supuesto. Solo le pediría a la gente que se abstenga de fingir que tiene alguna base científica en física cuántica. Cualquier afirmación tal es simplemente falsa.
¡Eso es! Espero haber logrado desacreditar un poco la física cuántica. Al final, es como cualquier otra disciplina científica …
*Físico, profesor de las universidades Université Paris Sud y Université Paris-Saclay